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MCS-51单片机基本结构组成及工作原理(精)

MCS-51单片机基本结构组成及工作原理(精)
MCS-51单片机基本结构组成及工作原理(精)

2、程序执行方式、单片机复位后的()单片机复位后的(PC)=0000H,执行程序从, 0000H开始。由于系统的中断从开始。开始由于系统的中断从0003H开始转开始转入中断子程序,故常在0000H开始的个单元中开始的3个单元中入中断子程序,故常在开始的存放一条无条件转移指令。存放一条无条件转移指令。

汽车起重机构造与原理

汽车起重机构造与原理 一、汽车起重机基本术语 1、汽车起重机 起重作业部分安装在专用或通用汽车底盘上的起重机。参见图一 2、整机。 具有齐全的上车、下车及附属装置的起重机。 3、上车(起重机部分) 包括回转支承及其以上的全部机构的总和。 4、下车(运载车部分) 回转支承以下部分,包括底架、底盘、支腿等各部件、机构和装置的统称。(包括支腿在内的装载上车而行走的运载车)。 5、起重性能参数(参见表一) 5.1起重量:起吊物体的质量。 5.2总起重量:起吊物体的质量与取物装置质量之和。 5.3额定总起重量 起重机在各种工况和规定的使用条件下所允许起吊的最大总起重量。(工况,指不同的臂长和仰角;规定的使用条件,如打支腿、地面的平整度、风力、设备状况等规定的使用条件) 5.4最大额定总起重量 起重机用基本臂处于最小额定幅度,用支腿进行作业所允许的额定总起重量,并以此作为起重机的名义起重量。 6、幅度(参见图二、图三) 6.1幅度:起重机空钩时,回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。 6.2工作幅度:起重作业时,回转中心垂线与吊钩中心之间的水平距离。 6.3最小工作幅度:起重机处于最大仰角时的工作幅度。 6.4额定幅度:某一额定总起重量所允许的最大工作幅度。 6.5最小额定幅度:最大额定总起重量所允许的最大工作幅度。 7、起重力矩:总起重量与相应的工作幅度的乘积。 8、起升高度:起重机起升到最高位置时,起重钩钩口中心到支承地面的距离。 9、倍率:动滑轮组的承载钢丝绳数与引入卷筒的钢丝绳数之比。 10、起升速度:平稳运动时,起吊物体的垂直位移速度。 10.1单绳速度:动力装置在额定转速下,在卷筒计算直径处第n层的钢丝绳速度。 10.2起重钩的起升(下降)速度 钢丝绳单绳速度除以起升滑轮组倍率得到的值。 11、变幅时间(速度) 变幅作业时,幅度从最大(最小)变到最小(最大)所用的时间。 12、最大回转速度 空载状态下,基本臂在最大仰角时,所能达到的最快回转速度。 13、起重臂伸(缩)时间(速度) 空载状态下,起重臂处于最大仰角,使吊臂由全缩(伸)状态运动到全伸(缩)状态所用的时间。 14、支腿收放时间(速度) 支腿以全收(放)状态,运动到全放(收)状态所用的时间。 15、仰角:(参见图二、图三) 在起升平面内,起重臂纵向中心线与水平线的夹角。 16、副臂安装角:(参见图二、图三) 起重机主臂轴线与副臂轴线在起升平面内的夹角。 17、起重臂长: 沿起重臂轴线方向,其根部销轴中心到头部定滑轮组中心的轴线距离。 18、起重特性曲线: 表示起重机作业性能的曲线。 18.1起重量特性曲线(参见表一) 在以总起重量和工作幅度为坐标轴的直角坐标系中,以一定臂长在不同工作幅度时的额定起重量为坐标点编制的曲线。

第4章程序设计三种基本结构

第4章程序设计三种基本结构 一、选择题: 【例1】(2002年4月)下面的程序的输出结果是( )。#include main( ) { int i=010,j=10; printf("%d,%d",++i,j--); } A. 11,10 B. 9,10 C. 010,9 D. 10,9 【答案】B (i的值是以八进制定义的) 【例2】(2002年4月)以下的程序的输出结果是( )。main( ) { int a=5,b=4,c=6,d; printf(("d\n",d=a>b?)(a>c?a:c):(b)); } A. 5 B. 4 C. 6 D. 不确定 【答案】C 【例3】(2002年4月)以下程序的输出结果是( )。

{ int a=4,b=5,c=0,d; d=!a&&!b||!c; printf("%d\n",d); } A. 1 B. 0 C. 非0的数 D. -1 【答案】A 【例4】(2002年4月)以下程序的输出结果是( )。 main( ) { char x=040; printf("%o\n",x<<1); } A. 100 B. 80 C. 64 D. 32 【答案】A 【例5】(2002年9月)已知i,j,k为int型变量,若从键盘输入:1,2,3< 回车>,使i的值为1、j的值为2,k的值为3,以下选项中正确的输入语句是(C )。 A. scanf("---",&I,&j,&k); B. scanf("%d %d %d",&I,&j,&k); C. scanf("%d,%d,%d",&I,&j,&k); D. scanf("i=%d,j=%d,k=%d",&I,&j,&k);

AT89C51单片机的基本结构和工作原理

AT89C51单片机的主要工作特性: ·内含4KB的FLASH存储器,擦写次数1000次; ·内含28字节的RAM; ·具有32根可编程I/O线; ·具有2个16位可编程定时器; ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构; ·具有1个全双工的可编程串行通信接口; ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式,即空闲模式和掉电模式; ·具有可编程的3级程序锁定定位; AT89C51的工作电源电压为5(1±0.2)V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能: 1.单片机的中央处理器(CPU)是单片机的核心,完成运算和操作控制,主要包括运算器和控制器两部分。

(1)运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心,实质上是一个全加器,完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算;逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换,以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入,用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个:一个是累加器,数据经运算后,其结果又通过内部总线返回到累加器;另一个是程序状态字PSW,用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源,又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一,另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 (2)控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件,主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等,其功能是控制指令的读入、译码和执行,并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中,PC是一个16位的计数器,可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 (4)外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括:4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口,2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理: 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。 (1)I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时,P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时,P0口可用于接收指令代码字节;程序校验时,可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用,但需加上拉电阻。作为普通输入时,应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时,可用作输入低8位地址。用作输入时,应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时,P2口输出高8位地址。在编程和校验时,P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时,应先将输出锁存器置1。在编程/校验时,P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 (2)控制信号线

8051单片机的内部结构

8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心 部件,是8位数据宽度的处理器,能处理 8位二进制数据或代码,CPU负责控制、 指挥和调度整个单元系统协调的工作,完 成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM): 8051内部有128个8位用户数据存储 单元和128个专用寄存器单元,它们是统 一编址的,专用寄存器只能用于存放控制 指令数据,用户只能访问,而不能用于存 放用户数据,所以,用户能使用的的RAM 只有128个,可存放读写的数据,运算的 中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM): 8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM): 8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口: 8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口: 8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以 用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。 ·中断系统: 8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可 满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。 ·时钟电路: 8051内置最高频率达12MHz的时钟电路,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但8051 单片机需外置振荡电容。

起重机的机械组成及工作原理

起重机的组成及工作原理 起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵,驱动装置将动力的能量输入,转变为机械能,在传递给取物装置。取物装置将被搬运物体与起重机联系起来,通过工作机构单独或组合运动,完成物体搬运任务。可移动金属结构将各组成部分连接成一个整体,并承载起重机的自重和吊重。 起重机的组成及工作原理 图2-3起重机的工作原理 一、驱动装置 驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。常见的驱动设备有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等,电能是清洁、经济的能源,电力驱动是现代起重机的主要驱动方式。 二、工作机构 工作机构包括:起升机构、运行机构。 a)起升机构是用来实现物体的垂直升降的机构是任何起重机部可缺少的部分,因此它是起重机最主要、最基本的机构。 b)运行机构是通过起重机或起升小车来实现水平搬运物体的机构,可分为有轨运行和无轨运行。 三、取物装置 取物装置是通过吊钩将物体与起重机联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小,采用不同种类的取物装置。合适的取物装置可以减轻工作人员的劳动强度,大大提高工作效率。防止吊物坠落,保证工作人员的安全和吊物不受损伤时对取物装置安全的基本要求。 四、金属结构 金属结构是以金属材料轧制的型钢和钢板做为基本构件,通过焊接、铆接、螺栓连接等方法,按一定的组成规则连接,承受起重机的自重和载荷的钢结构。

金属结构的重量大约是整台起重机的40%-70%左右,重型起重机可达到90%;金属结构按照它的构造可分为实腹式和格构式两类,组成起重机的基本受力构件。起重机金属结构的工作特点有受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分,它是整台起重机的骨架,将起重机的机械和电气设备连接组合成一个有机的整体,承受和传递作用在起重机上的各种载荷并形成一定的作业空间,以便使起吊的重物搬运到指定的地点。 五、控制操纵系统 通过电气系统控制操纵起重机各机构及整机的运动,进行各种起重作业。 控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路,是人机对话的接口。该系统的状态直接影响到起重机的作业、效率和安全等。 起重机与一般的机器的显着区别是庞大、可移动的金属结构和多机构组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一定性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业的特点,又增加了起重机的复杂性、安全隐患多、危险范围大。 纽科伦(新乡)起重机有限公司

51单片机的P0口工作原理详细讲解

51单片机的P0口工作原理详细讲解 一、P0端口的结构及工作原理P0端口8位中的一位结构图见下图: 由上图可见,P0端口由锁存器、输入缓冲器、切换开关、一个与非门、一个与门及场效应管驱动电路构成。再看图的右边,标号为P0.X引脚的图标,也就是说P0.X引脚可以是P0.0到 P0.7的任何一位,即在P0口有8个与上图相同的电路组成。下面,我们先就组成P0口的每个单元部份跟大家介绍一下:先看输入缓冲器:在P0口中,有两个三态的缓冲器,在学数字电路时,我们已知道,三态门有三个状态,即在其的输出端可以是高电平、低电平,同时还有一种就是高阻状态(或称为禁止状态),大家看上图,上面一个是读锁存器的缓冲器,也就是说,要读取D锁存器输出端Q的数据,那就得使读锁存器的这个缓冲器的三态控制端(上图中标号为‘读锁存器’端)有效。下面一个是读引脚的缓冲器,要读取P0.X引脚上的数据,也要使标号为‘读引脚’的这个三态缓冲器的控制端有效,引脚上的数据才会传输到我们单片机的部数据总线上。D锁存器:构成一个锁存器,通常要用一个时序电路,时序的单元电路在学数字电路时我们已知道,一个触发器可以保存一位的二进制数(即具有保持功能),在51单片机的32根I/O口线中都是用一个D触发器来构成锁存器的。大家看上图中的D 锁存器,D端是数据输入端,CP是控制端(也就是时序控制信号输入端),Q是输出端,Q非是反向输出端。对于D触发器来讲,当D输入端有一个输入信号,如果这时控制端CP没有信号(也就是时序脉冲没有到来),这时输入端D的数据是无法传输到输出端Q及反向输出端Q非的。如果时序控制端CP的时序脉冲一旦到了,这时D端输入的数据就会传输到Q及Q非端。数据传送过来后,当CP时序控制端的时序信号消失了,这时,输出端还会保持着上次输入端D的数据(即把上次的数据锁存起来了)。如果下一个时序控制脉冲信号来了,这时D端的数据才再次传送到Q端,从而改变Q端的状态。多路开关:在51单片机中,当部的存储器够用(也就是不需要外扩展存储器时,这里讲的存储器包括数据存储器及程序存储器)时,P0口可以作为通用的输入输出端口(即I/O)使用,对于8031(部没有ROM)的单片机或者编写的程序超过了单片机部的存储器容量,需要外扩存储器时,P0口就作为‘地址/数据’总线使用。那么这个多路选择开关就是用于选择是做为普通I/O口使用还是作为‘数据/地址’总线使用的选择开关了。大家看上图,当多路开关与下面接通时,P0口是作为普通的I/O口使用的,当多路开关是与上面接通时,P0口是作为‘地址/数据’总线使用的。输出驱动部份:从上图中我们已看出,P0口的输出是由两个MOS管组成的推拉式结构,也就是说,这两个MOS管一次只能导通一个,当V1导通时,V2就截止,当V2导通时,V1截止。 前面我们已将P0口的各单元部件进行了一个详细的讲解,下面我们就来研究一下P0口做为I/O口及地址/数据总线使用时的具体工作过程。1、作为I/O端口使用时的工作原理P0口作为I/O端口使用时,多路开关的控制信号为0(低电平),看上图中的线线部份,多路开关的控制信号同时与与门的一个输入端是相接的,我们知道与门的逻辑特点是“全1出1,

51单片机CPU的内部结构

51单片机CPU的内部结构 在前面的课程中,我们已知道了单片机内部有一个8位的CPU,同时知道了CPU 内部包含了运算器,控制器及若干寄存器。在这节课,我们就与大家一起来讨论一下51单片机CPU的内部结构及工作原理。 从上图中我们可以看到,在虚线框内的就是CPU的内部结构了,8位的MCS-51单片机的CPU内部有数术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、累加器A (8位)、寄存器B(8位)、程序状态字PSW(8位)、程序计数器PC(有时也称为指令指针,即IP,16位)、地址寄存器AR(16位)、数据寄存器DR(8位)、指令寄存器IR(8位)、指令译码器ID、控制器等部件组成。 1、运算器(ALU)的主要功能 A)算术和逻辑运算,可对半字节(一个字节是8位,半个字节就是4位)和单字节数据进行操作。 B)加、减、乘、除、加1、减1、比较等算术运算。 C)与、或、异或、求补、循环等逻辑运算。 D)位处理功能(即布尔处理器)。 由于ALU内部没有寄存器,参加运算的操作数,必须放在累加器A中。累加器A 也用于存放运算结果。 例如:执行指令 ADD A,B 执行这条指令时,累加器A中的内容通过输入口In_1输入ALU,寄存器B通过内部数据总线经输入口In_2输入ALU,A+B的结果通过ALU的输出口Out、内部

数据总线,送回到累加器A。 2、程序计数器PC PC的作用是用来存放将要执行的指令地址,共16位,可对64K ROM直接寻址,PC低8位经P0口输出,高8位经P2口输出。也就是说,程序执行到什么地方,程序计数器PC就指到哪里,它始终是跟蹿着程序的执行。我们知道,用户程序是存放在内部的ROM中的,我们要执行程序就要从ROM中一个个字节的读出来,然后到CPU中去执行,那么ROM具体执行到哪一条呢?这就需要我们的程序计数器PC来指示。 程序计数器PC具有自动加1的功能,即从存储器中读出一个字节的指令码后,PC自动加1(指向下一个存储单元)。 3、指令寄存器IR 指令寄存器的作用就是用来存放即将执行的指令代码。 在这里我们先简单的了解下CPU执行指令的过程,首先由程序存储器(ROM)中读取指令代码送入到指令寄存器,经译码器译码后再由定时与控制电路发出相应的控制信号,从而完成指令的功能。关于指令在单片机内部的执行过程,我们在后面将会以另一节课来进行详细的讲解。 4、指令译码器ID 用于对送入指令寄存器中的指令进行译码,所谓译码就是把指令转变成执行此指令所需要的电信号。当指令送入译码器后,由译码器对该指令进行译码,根据译码器输出的信号,CPU控制电路定时地产生执行该指令所需的各种控制信号,使单片机正确的执行程序所需要的各种操作。 5、地址寄存器AR(16位) AR的作用是用来存放将要寻址的外部存储器单元的地址信息,指令码所在存储单元的地址编码,由程序计数器PC产生,而指令中操作数所在的存储单元地址码,由指令的操作数给定。从上图中我们可以看到,地址寄存器AR通过地址总线AB与外部存储器相连。 6、数据寄存器DR 用于存放写入外部存储器或I/O端口的数据信息。可见,数据寄存器对输出数据具有锁存功能。数据寄存器与外部数据总线DB直接相连。 7、程序状态字PSW 用于记录运算过程中的状态,如是否溢出、进位等。 例如,累加器A的内容83H,执行: ADD A,#8AH ;累加器A与立即数8AH相加,并把结果存放在A中。 指令后,将产生和的结果为[1]0DH,而累加器A只有8位,只能存放低8位,即0DH,元法存放结果中的最高位B8。为些,在CPU内设置一个进位标志位C,当执行加法运算出现进位时,进位标志位C为1。 8、时序部件 由时钟电路和脉冲分配器组成,用于产生微操作控制部件所需的定时脉冲信号在后面的课程中我们将会安排一节课来讲解这些专用的寄存器。

履带式起重机的组成及工作原理

履带式起重机的组成及工作原理 来源: 本站发表日期:08-01-18 09:11 编辑: lxh 一、履带式起重机概况 履带式起重机是在行走的履带式底盘上装有行走装置、起重装置、变幅装置、回转装置的起重机。履带式起重机有一个独立的能源,结构紧凑、外形尺寸相对较小,机动性好,可满足工程起重机流动性的要求,比较适合建筑施工的需要,达到作业现场就可随时技入工作。 履带式起重机按传动方式不同,可分为机械式、液压式和电动式三种。其中,机械式又分为内燃机一机械驱动和电动一机械驱动两种。 目前,工程起重机通常采用以下复合驱动方式: 内燃机一电力驱动内燃机一电力驱动与外接电源的电力驱动的主要区别是动力源不同,前者采用独立的内燃机作动力源,后者外接电网电源。内燃机一电力驱动通常是由柴油机驱动发电机发电,把内燃机的机械能转化为电能,传送到工作机构的电动机上,再变为机械能带动工作机构运转。 内燃机一液压驱动内燃机一液压驱动在现代工程起重机中得到了越来越广泛的应用,主要原因一是柴油发动机机械能转化为液压能后,实现液压传动有许多优越性,二是由于液压技术发展很快,使起重机液压传动技术日趋完美。 二、履带式起重机的组成部分 如下图所示,履带式起重机主要由下列几部分组成。

1. 取物装置 履带式起重机的取物装置主要是吊钩(抓斗、电磁吸盘等作为附属装置)。 2. 吊臂 用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构,它可以俯仰以改变工作半径。它直接装在上部回转平台上。吊臂可以根据施工需要在基本吊臂基础上接长。在必要时,还可在主吊臂的顶端装一吊臂,扩大作业范围,这种吊臂称副臂。 3. 上车回转部分 它是在起重作业时可以回转的部分包括装在回转平台上除吊臂、配重、吊钩等以外的全部

MCS51单片机课后作业解答

MCS51单片机作业解答 第二章 MCS-51单片机的结构和原理 (1) MCS-51单片机芯片包含哪些主要功能部件? 答:CPU、4KBROM、128B RAM、4个8位I/O口、2个定时计数器、串行I/O口、中断系统、时钟电路、位处理器、总线结构。 (2)MCS-51单片机的 /EA端有何用途? 答:当/EA =0 只访问片外程序区;当/EA=1时,先访问片程序区,当PC超过片程序容量时,自动转向外部程序区。 (3)MCS-51单片机有哪些信号需要芯片引脚以第二功能的方式提供? 答:RXD、TXD、/INT0、/INT1、T0、T1、/WR、/RD (4)MCS-51单片机的4个I/O口在使用上各有什么功能和特点? 答:P1口通用输入输出;P0口数据总线、地址总线低8位、通用输入输出 P2口地址总线高8位、通用输入输出 P3第2功能信号、通用输入输出。 (5)单片机的存储器分哪几个空间? 试述各空间的作用。 答:程序存储器:部ROM、外部ROM 数据存储器:部基本RAM、专用寄存器区、外部RAM (6)简述片RAM中包含哪些可位寻址单元? 答:20H~2FH共16个可寻址单元 (7)什么叫堆栈? 堆栈指针SP的作用是什么? 在程序设计中为何要对SP重新赋值? 答:只允许数据单端输入输出的一段存储空间。 SP的作用是用来存放堆栈栈顶的地址。 因为SP的初值是07H,后继的是寄存器区和位寻址区,为了便于编程工作,要修改SP. (8)程序状态字寄存器PSW 的作用是什么?简述各位的作用。 答:PSW用来存放程序执行状态的信息, CY—加减运算的进位、借位 AC—辅助进位标志,加减运算的低4位进位、借位 (9)位地址65H 与字节地址65H 如何区别? 位地址65H具体在片RAM中什么位置? 答:位地址65H中是一位0/1的数据,字节地址65H是8位0/1的数据。 位地址65H在片RAM中2CH单元第5位。 (10)什么是振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期? 如何计算机器周期的确切时间? 答:振荡周期——为单片机提供信号的振荡源的周期 时钟周期——振荡脉冲2分频的信号 机器周期——完成一个基本操作需要的时间,是振荡周期/12=1T 指令周期——执行1条指令需要的时间 1~4T (11)单片机工作时在运行出错或进入死循环时,如何处理? 答:复位处理,在单片机的RESET加持续1段时间的高电平 (12)使单片机复位的方法有几种?复位后单片机的初始状态如何?

起重机的机械组成及工作原理

起重机的机械组成及工 作原理 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

起重机的组成及工作原理 起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵,驱动装置将动力的能量输入,转变为机械能,在传递给取物装置。取物装置将被搬运物体与起重机联系起来,通过工作机构单独或组合运动,完成物体搬运任务。可移动金属结构将各组成部分连接成一个整体,并承载起重机的自重和吊重。 起重机的组成及工作原理 图2-3起重机的工作原理 一、驱动装置 驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。常见的驱动设备有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等,电能是清洁、经济的能源,电力驱动是现代起重机的主要驱动方式。 二、工作机构 工作机构包括:起升机构、运行机构。 a)起升机构是用来实现物体的垂直升降的机构是任何起重机部可缺少的部分,因此它是起重机最主要、最基本的机构。 b)运行机构是通过起重机或起升小车来实现水平搬运物体的机构,可分为有轨运行和无轨运行。 三、取物装置 取物装置是通过吊钩将物体与起重机联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小,采用不同种类的取物装置。合适的取物装置可以减轻工作人员的劳动强度,大大提高工作效率。防止吊物坠落,保证工作人员的安全和吊物不受损伤时对取物装置安全的基本要求。 四、金属结构 金属结构是以金属材料轧制的型钢和钢板做为基本构件,通过焊接、铆接、螺栓连接等方法,按一定的组成规则连接,承受起重机的自重和载荷的钢结构。 金属结构的重量大约是整台起重机的40%-70%左右,重型起重机可达到90%;金属结构按照它的构造可分为实腹式和格构式两类,组成起重机的基本受力构件。起重机金属结构的工作特点有受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分,它是整台起重机的骨架,将起重机的机械和电气设备连接组合成一个有机的整体,承受和传递作用在起重机上的各种载荷并形成一定的作业空间,以便使起吊的重物搬运到指定的地点。

51单片机的结构及其组成

51单片机的结构及其组成 在前面的五节课当中,我们讲述的都是一些基础概念的知识,从这节开始,我们就正式的切入到我们所在学习的对象--51单片机。 学习单片机的内部结构之前,我们先了解下我们现在正在使用的计算机的几大组成部份: 计算机的五个组成部份: 运算器:用于实现算术和逻辑运算。计算机的运算和处理都在这里进行; 控制器:是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作; 存储器:用于存放程序和数据;(又分为内存储器和外存储器,内存储器就如我们电脑的硬盘,外存储器就如我们的U盘) 输入设备:用于将程序和数据输入到计算机(例如我们电脑的键盘、扫描仪); 输出设备:输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存(例如我们的打印机)。 注: 1、通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器(Central Processing Unit),简称CPU。 2、通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备。 上面讲的是我们的个人办公计算机,那么51单片机的内部又有些什么部件组成呢? 1、中央处理单元(8位) 数据处理、测试位,置位,复位位操作 2、只读存储器(4KB或8KB) 永久性存储应用程序,掩模ROM、EPROM、EEPROM 3、随机存取内存(128B、128B SFR) 在程序运行时存储工作变量和资料 4、并行输入/输出口(I / O)(32条) 作系统总线、扩展外存、I / O接口芯片 5、串行输入/输出口(2条) 串行通信、扩展I / O接口芯片 6、定时/计数器(16位、加1计数) 计满溢出、中断标志置位、向CPU提出中断请求,与CPU之间独立工作 7、时钟电路 内振、外振。

51单片机的内部结构

51单片机的内部结构 MCS-51单片机内部结构 8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、 并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: ·中央处理器: 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位 二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控 制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM): 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据, 所以,用户能使用的的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义 的字型表。 ·程序存储器(ROM): 8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM): 8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口: 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口: 8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。 ·中断系统: 8051具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。

MCS-51单片机的结构与原理

第1章MCS-51单片机的结构与原理主要内容:典型单片机( MCS-51, MSP430, EM78, PIC, Motorola, AVR )的性能,MCS-51内部结构、特点、工作方式、时序和最小应用系统。为学生后续学习单片机应用系统设计、利用单片机解决工程实际问题打下坚实的基础。重点在于基本概念、组成原理、特点及MCS-51的最小应用系统,难点在于时序。 1.1 典型单片机性能概览 典型单片机有MCS-51、MSP430、EM78、PIC、Motorola、AVR等。MSP430为低功耗产品,功能较强。EM78为低功耗产品,价格较低。PIC为低电压、低功耗、大电流LCD驱动、低价格产品。Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一,品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低,抗干扰能力强,比较适合于工控领域及恶劣的环境。AVR为高速、低功耗产品,支持ISP、IAP,I/O口驱动能力较强。 1.2 MCS-51单片机硬件结构及引脚 MCS-51系列单片机都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心,增加了一定的功能部件后构成的,因此,本章以8051为主介绍MCS-51系列单片机。 1.2.1 MCS-51单片机的内部结构 MCS-51单片机的组成: CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储器)、ROM(程序存储器)、I/O口(串口、并口)、内部总线和中断系统等。组成框图如下: 内部结构如下:

1. 中央处理器(CPU) 组成:运算器、控制器。8051的CPU包含以下功能部件: (1)8位CPU。 (2)布尔代数处理器,具有位寻址能力。 (3)128B内部RAM数据存储器,21个专用寄存器。 (4)4KB内部掩膜ROM程序存储器。 (5)2个16位可编程定时器/计数器。 (6)32个(4×8位)双向可独立寻址的I/O口。 (7)1个全双工UART(异步串行通信口)。 (8)5个中断源、两级中断优先级的中断控制器。 (9)时钟电路,外接晶振和电容可产生1.2MHz~12 MHz的时钟频率。 (10)外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB。 (11)111条指令,大部分为单字节指令。 (12)单一+5V电源供电,双列直插40引脚DIP封装。 (1)运算器 组成:8位算术逻辑运算单元ALU(Arithmetic Logic Unit)、8位累加器A(Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW(Program Status Word)、8位暂存寄存器TMP1和TMP2 等。

AT89C51单片机的基本结构

A T89C51单片机的主要工作特性: ·内含4KB 的FLASH 存储器,擦写次数1000次; ·内含28字节的RAM ; ·具有32根可编程I/O 线; ·具有2个16位可编程定时器; ·具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构; ·具有1个全双工的可编程串行通信接口; ·具有一个数据指针DPTR; ·两种低功耗工作模式,即空闲模式和掉电模式; ·具有可编程的3级程序锁定定位; AT89C51的工作电源电压为5(1±0.2)V 且典型值为5V,最高工作频率为24MHz. AT89C51各部分的组成及功能: 1. 中央处理器 1.单片机的中央处理器(CPU )是单片机的核心,完成运算和操作控制,主要包括运算器和控制器两部分。 振荡器和时钟电路 数据存储器 128字节 程序存储器 14KB CPU 两个16位定时器 计数器 中断 控制 总线扩展控制器 并行可编程 I/O 口 可编程 串行口 内部总线 外部中断 扩展控制 P0 P1 P2 P3 RXD TXD B 寄存AC 暂存器2 暂存器1 片内ROM 地址寄存器 PC 增量器 程序计数器 指令指令定时PSEN ALE

(1)运算器 运算器主要用来实现算术、逻辑运算和位操作。其中包括算术和逻辑运算单元ALU、累加器ACC、B寄存器、程序状态字PSW和两个暂存器等。 ALU是运算电路的核心,实质上是一个全加器,完成基本的算术和逻辑运算。算术运算包括加、减、乘、除、增量、减量、BCD码运算;逻辑运算包括“与”、“或”、“异或”、左移位、右移位和半字节交换,以及位操作中的位置位、位复位等。 暂存器1和暂存器2是ALU的两个输入,用于暂存参与运算的数据。ALU的输出也是两个:一个是累加器,数据经运算后,其结果又通过内部总线返回到累加器;另一个是程序状态字PSW,用于存储运算和操作结果的状态。 累加器是CPU使用最频繁的一个寄存器。ACC既是ALU处理数据的来源,又是ALU运算结果的存放单元。单片机与片外RAM或I/O扩展口进行数据交换必须通过ACC来进行。 B寄存器在乘法和除法指令中作为ALU的输入之一,另一个输入来自ACC。运算结果存于AB寄存器中。 (2)控制器 控制器是识别指令并根据指令性质协调计算机内各组成单元进行工作的部件,主要包括程序计数器PC、PC增量器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等,其功能是控制指令的读入、译码和执行,并对指令执行过程进行定时和逻辑控制。AT89C51单片机中,PC是一个16位的计数器,可对64KB程序存储器进行寻址。复位时PC的内容是0000H. (3)存储器 单片机内部的存储器分为程序存储器和数据存储器。AT89C51单片机的程序存储器采用4KB的快速擦写存储器Flash Memory,编程和擦除完全是电器实现。 (4)外围接口电路 AT89C51单片机的外围接口电路主要包括:4个可编程并行I/O口,1个可编程串行口,2个16位的可编程定时器以及中断系统等。 AT89C51的工作原理: 1.引脚排列及功能 AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。 (1)I/O口线 ·P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。 当使用片外存储器及外扩I/O口时,P0口作为低字节地址/数据复用线。在编程时,P0口可用于接收指令代码字节;程序校验时,可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用,但需加上拉电阻。作为普通输入时,应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。 ·P1口 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时,可用作输入低8位地址。用作输入时,应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。 ·P2 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时,P2口输出高8位地址。在编程和校验时,P2口接收高字节地址和某些控制信号。 ·P3 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P3口可作为普通I/O口。用作输入时,应先将输出锁存器置1。在编程/校验时,P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。 (2)控制信号线

51单片机存储器内部结构

MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间: 1、片内程序存储器 2、片外程序存储器 3、片内数据存储器 4、片外数据存储器 但在逻辑上,即从用户的角度上,8051单片机有三个存储空间: 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间(MOVC) 2、256B的片内数据存储器的地址空间(MOV) 3、以及64K片外数据存储器的地址空间(MOVX) 在访问三个不同的逻辑空间时,应采用不同形式的指令(具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解),以产生不同的存储器空间的选通信号。 程序内存ROM 寻址范围:0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1,寻址内部ROM;EA = 0,寻址外部ROM 地址长度:16位 作用:存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是: 0000H ——系统复位,PC指向此处; 0003H ——外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口 0013H ——外中断1入口 001BH —— T1溢出中断入口 0023H ——串口中断入口 002BH —— T2溢出中断入口 内部数据存储器RAM 物理上分为两大区:00H ~ 7FH即128B内RAM 和 SFR区。 作用:作数据缓冲器用。 下图是8051单片机存储器的空间结构图

程序存储器 一个微处理器能够聪明地执行某种任务,除了它们强大的硬件外,还需要它们运行的软件,其实微处理器并不聪明,它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中,俗称只读程序存储器(ROM)。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样,都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间,它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机,它的程序存储器必须外接,空间地址为64kB,此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机,正常运行时,则需接高电平,使CPU先从内部的程序存储中读取程序,当PC值超过内部ROM的容量时,才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时,程序从片内ROM开始执行,当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时,程序从外部存储器开始执行,例如前面提到的片内无ROM的8031单片机,在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元,其地址为0000H—0FFFH,单片机启动复位后,程序计数器的内容为0000H,所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元,这在使用中应加以注意: 其中一组特殊是0000H—0002H单元,系统复位后,PC为0000H,单片机从

80C51单片机内部结构和工作原理

第2章80C51单片机内部结构和工作原理 本章要点 80C51系列单片机内部结构 外部引脚功能 存储空间配置和功能 片内RAM结构和功能 特殊功能寄存器的用途和功能 程序计数器PC的作用和基本工作方式 I/O端口结构、工作原理及功能 时钟和时序 复位电路、复位条件和复位后状态 低功耗工作方式的作用和进入退出的方法 §2-1 内部结构和引脚功能 一、 二、引脚功能 40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。

⒈电源: ⑴VCC - 芯片电源,接+5V; ⑵VSS - 接地端; ⒉时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线:控制线共有4根, ⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ①ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址 ②PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。 ⑵PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶RST/VPD:复位/备用电源。 ①RST(Reset)功能:复位信号输入端。 ②VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。 ⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ①EA功能:内外ROM选择端。 ②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。 ⒋I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。P3口还具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。 P3.0 ——RXD:串行口输入端; P3.1 ——TXD:串行口输出端; P3.2 ——INT0:外部中断0请求输入端; P3.3 ——INT1:外部中断1请求输入端; P3.4 ——T0:定时/计数器0外部信号输入端; P3.5 ——T1:定时/计数器1外部信号输入端; P3.6 ——WR:外RAM写选通信号输出端; P3.7 ——RD:外RAM读选通信号输出端。 §2-1 存储空间配置和功能 80C51的存储器组织结构可以分为三个不同的存储空间,分别是: ⑴64KB程序存储器(ROM),包括片内ROM和片外ROM; ⑵64KB外部数据存储器(外RAM); ⑶256B内部数据存储器(内RAM) (包括特殊功能寄存器)。 80C51存储空间配置图 一、程序存储器(ROM) 地址范围:0000H~FFFFH,共64KB。其中:

程序的基本结构 教学设计

《程序的基本结构》教学设计 一、教学目标 1.知识与技能 让学生掌握顺序、选择、循环三种基本结构,能够使用三种基本结构编写简单的程序解决具体问题。 2.过程与方法 通过具体实例,让学生理解三种结构的基本思想,并对流程图和程序语言进行对照分析,提高学生分析问题的能力,增强学生利用程序设计语言解决实际问题的信心和能力。 3.情感态度与价值观 培养学生对程序设计的兴趣,帮助学生探究计算机解决问题的神秘面纱,鼓励学生自主探索计算机软件的设计,注重学生协作学习习惯的养成。 二、学生分析 在普通高中数学课程中,学生已经对三种基本逻辑结构——顺序、条件分支、循环有了一定的认识。如果学生对数学课中的这部分内容掌握的不够好,则在教学中应注重指导学生理解顺序结构、选择结构和循环结构的基本思想,加强对程序流程图和程序语言进行对照分析;如果学生已经掌握,则在教学中应引导学生对基本结构进行归纳总结。 从前几节的学习来看,有一部分学生对程序设计的兴趣不高,一方面是由于高中阶段学习负担很重,对于信息技术课程的认识不够,另一方面是由于网络的普及也对课程的学习产生了不小的负面影响,而且算法与程序设计本身也比较枯燥,鉴于这种情况,本课程设计的原则是分组探究,结合实际的数学问题,画出相应的流程图,通过适当的引导,再转化成具体实现语句和程序,使学生运用VB程序设计语言的基本知识,学会问题解决的结构化方法,编写程序,体验成功的快乐。 三、教材分析 1.本节的作用和地位 用任何高级语言编写的程序都可分解为三种结构:顺序结构、选择结构和循环结构。牢固掌握这三种基本结构,是学习程序设计的基本要求,是编写出结构清晰、易读易懂程序的前提。同时,本节也将为下一章“算法的程序实现”打下基基础。 2.本节主要内容 在高中阶段,学习程序设计毕竟不同于专业训练,因此,我们应精心选择能激发学生兴趣的实例,帮助学生完成从数学中的“算法”到程序中算法的过度。本课首先用交流讨论解决“已知三边求三角形面积”的算法,画出流程图,转化成程序代码,引入顺序结构,然后依次加强约束条件,逐步修正算法和相应的流程图,引入选择、循环结构,总结出结构的共性,最后是编程实现,巩固和加深对基本结构的认识。 3.重点难点分析 教学重点:引导学生探究问题的算法,画出流程图,然后与程序语言的实现语句进行对照分析,使学生能正确的使用程序语言实现三种基本结构。 教学难点:任何一门程序设计语言,对三种基本结构实现语句的格式都有严格要求,因此,在帮助学生建立算法思想和程序设计认知的同时,应注重培养学生规范编程并养成良好编程习惯。三种结构实现语句的格式和功能,以及同种结构的不同语句之间的差异是本节重点。当然,本节主要还是让学生理解顺序结构、选择结构、循环结构的基本思想,在后续的程序编写中还将不断用到这三种结构,学生可逐步掌握。 4.课时要求:1课时 四、教学理念

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